采用HDBaseT技术必须了解的事项,你知道几件?
来源:数字音视工程网 编辑:胡燕 2017-05-19 10:39:44 加入收藏
像任何优秀的技术销售人员一样,一个优秀的技术专家需要良好沟通的技能。技术销售人员使用三大类来定位他们的产品和解决方案:好,更好和最好。技术专家可没那么乐观。鉴于这种现实,这份白皮书被分解为三个更现实的类别,让技术专家传达HDBaseT应遵循的原则;做什么、不做什么和最佳实践。
使用这种三重方法,在保持技术专家强调现实和有意义的现场信息的同时,本文分为以下三大类:
做。这些做法将起作用。然而,有时,这些将挑战制造商的规格极限,这些规格通常在实验室中被设定和测量,其中引入很少甚至没有环境因素。当环境是一个良好的环境时,不会引入可能对系统性能产生负面影响的恶劣条件或麻烦事的电磁干扰和/或静电放电时,应使用这些措施。当在成本,时间和范围上存在最佳做法不可行的限制时,也可以运用这些实践。
不做。如果在某些情况下,安装方,设计人员或项目经理发现他或她可以以某种方式使这些做法奏效,很可能在下次尝试时不能正常工作,或者它将在一段时间内停止工作。这里列出的实践包括从现场报告的信息,这些问题导致了许多故障或系统重新布线的时间。建议仍然是远离本节所列的做法,即使有证据在一个或另一个实例中作为例外。
最佳实践。这些是设计、安装、质量控制和质量保证的优选方法,以在系统的生命周期的极端不利条件下实现最佳性能。基于关于所使用的技术的已知特性和更恶劣环境的影响,给出这些建议,而不考虑各个制造商的规格。
这些最佳做法中的一些似乎是过犹不及和有些过度了;安装者、设计者或项目经理的工作是平衡项目的成本,范围和进度,并确定这些最佳实践何时符合整个项目的最佳利益。当条件决定或挑战规格限制时,这些规定作为建议说明。这些不要求获得标准性能。
背景和概述
HDBaseT是什么?HDBaseT是在商业和住宅应用中超高清视频传输的事实标准。它带来了一个完整的功能集称为5Play,比其他解决方案传递更远的距离和发挥更好的性能。5Play功能集提供未压缩的超高清视频和音频,以太网,高达100W的功率,控制和USB,所有都通过标准类电缆。最常被馈送到HDBaseT系统的音频-视频信号是HDMI,然而在HDBaseT发送器前端的转换器将其用于几乎任何专业或住宅AV应用中。
要知道的一个主要事情是,该技术的核心在于使用5Play能够扩展信号和多路传输。这使得这项技术远远超出了标准的延长器或平衡变压器。
HDBaseT的主要挑战是什么?HDBaseT的最大挑战在于,HDBaseT在被开发之前就早早地面世了。当最初开发HDMI和DVI时,它们被设计为在非常短的距离(如PC到监视器)上进行一对一连接。HDMI和DVI在多输入和多输出或长途应用中存在固有的问题(TMDS技术不是长距离运行信号技术)。
交换和路由技术的最新发展已经克服了许多与长距离和路由问题相关的HDMI和DVI问题,然而它们仍然时不时地出现,并且对于技术专家而言,“时不时地”翻译为“难以识别和排除故障”。
这些问题中的许多与拷贝保护和握手信号有关(其中显示器具有识别能力,被发送到信源以便配置格式参数并且确认它可以合法地接收加密内容)。当多个显示器尝试将它们的信息发送到信源时会导致这些问题,受限于从这些显示器接受的信息量(HDCP密钥)。在这种情况下,信源不用作连接到多个显示器。
这种情况的一个例子是机顶盒,通常只能接受来自最多四个设备的HDCP信号交换握手,如果系统中有四个以上的显示器,则会出现问题。在专业环境中,无论是消费电子(家庭影院)或商业电子产品,交换和视频处理设备现在可以处理信源的拷贝保护和握手信息(HDCP和EDID),但是技术人员需要知道它们是否正在处理专业设备。
现在HDMI和DVI更成熟,并且在专业视频系统(消费和商业应用)中得到广泛使用,制造商在解决HDCP和EDID问题方面做得很好。目前,大多数实现HDBaseT的系统主要用于扩展HDMI或DVI,因此必须首先清除所有HDCP和EDID问题。
检查您的HDMI版本
HDMI 1.3之前,HDMI标准都不支持i2c总线协议的“时钟延长”,当传输超过70KHZ时出现的问题。(HDMI 1.3及以上版本支持它。)由于HDBaseT遵循这些标准,如果您的安装中有较旧的机顶盒或DVD播放器,它可能会成为一个问题,并阻止传输图像。时钟延长与EDID和HDCP信息有关,并且允许从设备在接收和确认一个字节之后将串行时钟线保持为低电平,以迫使主设备进入等待状态,直到从属设备准备好下一次传输。
在有旧版HDMI(HDMI 1.2或更低版本)的情况下,您有两个选择:切换到较新版本或不同品牌,或为EDID终端和HDCP中继器安装HDMI分离器。
提前规划并测试您的EDID和HDCP
了解到HDBaseT是其核心,延长器(具有增加的5Play“多路传输”能力)帮助我们解决最大的挑战之一。因为大多数时候,我们将这些HDBaseT产品插入HDMI(或DVI)源和显示器、HDCP、EDID、热插拔检测和CEC的挑战仍然是一个问题。为了解决许多HDBaseT问题,我们发现我们纠正更多的HDMI/DVI问题,而不是扩展或5Play问题。
要纠正这一点,请确保您已绘制出您的原理图或线图,以包括HDCP,EDID,HPD和CEC。您在系统中放置的HDBaseT设备可能包括矩阵切换和/或缩放,也可能具有影响整体信号流的HDMI/DVI(EDID和HDCP)管理功能。您将需要知道链路中的所有设备在接收器,信源或中继器上扮演什么角色,并在系统流程图中绘制这些角色。
遵守MFG规范
有时,我们可以挑战极限,从产品中获得比规格书中声称的更多功能。但是,我们建议您在设计和安装系统时遵守制造商的规范。最好有一个目标,完全遵循规格,只有当绝对必要时才允许例外。更大的问题出现在例外情况开始成为规则时。在大多数情况下,制造商的规范建立在一个测试环境中,该环境远不如大多数集成商在现场所发现的环境那般苛刻。
当集成商扩展规范时,即使只是一点点,他们也将面临很多额外的工时的风险。那么问题来了,为了快速做某些事情,以及当您挑战产品的极限,以便以后重做能正确地完成时,节省了多少时间?我们的建议是第一次做对,一开始就遵循制造商的指南。作为最佳实践,谨慎地考虑制造商的规范,以考虑恶劣的安装环境和现场勘测等的误算距离。最终,这节省了安装的时间和金钱,还有服务及维护成本。
使用正确的电缆,临时接线和线卡,端子和弯曲半径
将5类电缆转换成3类电缆的最佳方法是使用类似于从车库中卷起延长电缆的方式(“手到肘-等等”)滚动。类电缆容易误用和受到恶劣条件的影响,特别是在安装过程中。即使在电缆拉动过程中,类电缆也被损坏。这种损伤改变了电缆的特性,并可能反过来影响其性能。在本章节中,建议对待电缆和连接就如同信号完整性取决于它那样,因为它的确是这样。
您应该使用预制跳线,这些应该保持较短的长度(<5m)。线卡应该被最低限度地使用,打孔的工具质量需要是高质的且维护良好。遵循正确的电缆运行标准,并遵守正确的弯曲半径指南。检查您的终端,并使用质量和适当的测试设备测试您的电缆路径。如果必须使用另一种信号类型穿过路径,电缆应彼此以90度角交叉(垂直)。
用适当的测试设备并分阶段安装
与在商业或住宅设置中的任何AV/IT安装中的其他技术和子系统一样,建议系统或子系统中的HDBaseT设备分阶段,通过在安装现场使用的相同电缆连接在一起。在将系统引入严苛的安装环境之前,证明系统将在受控环境中政策工作是一种好的做法。如果这是第一次将系统或子系统的组件集成在一起,这是尤为重要的。第一次集成设备时,控制和HDCP/EDID等集成因素应在受控环境中进行测试和验证。
识别并记录系统中的5Play功能
HDBaseT利用分组技术(不是以太网,但有点像它)来准备传输的信息,然后使用独特的调制技术实际传输信号中的信息。使用这些组合技术允许HDBaseT在同一基础设施上发送比典型局域网更多的信息。
这使HDBaseT能够提供5Play功能集,包括超高清音频和视频,以太网,控制器,USB和100W的电源。然而,要知道,并不是所有的产品都支持完整的5Play设置。必须记录5Play的哪些功能正在您的系统中实现,并验证正在使用的产品支持这些特定功能,并且可以彼此互操作。HDBaseT认证不保证在认证设备上启用所有的5 Play功能。
一旦产品通过认证,它将根据HDBaseT规格传输音频和视频。任何其他功能都单独认证。确保在其网站上检查HDBaseT联盟的认证产品列表,以了解每个认证产品支持哪些功能,以及哪些产品可与哪些产品互操作。此外,有时供应商添加专有功能,可能使产品与其他品牌不可互操作,这与HDBaseT无关。因此,还要检查制造商的数据表和产品说明,以确保所有基地都被覆盖,这也很重要。
连接不同的MFG,除非在认证产品列表和MFG上经过验证
HDBaseT是一个事实上的标准,但是可能有一些产品使用该技术,但尚未通过HDBaseT联盟认证。HDBaseT联盟已经建立了所有的标准,以便根据严格的指导来测量产品的性能,以确保质量的一致性。未经HDBaseT认证且不在认证产品列表中的产品可能无法互操作,而列表中的产品已经过测试,满足5Play的AV功能的要求。该过程的下一步是与制造商验证产品在多大程度上是可互操作的。
不要使用廉价或低于标准的布线
任何链路中最弱的链接都为整个链条设置了强度。这对于HDBaseT的信号路径的确如此。HDBaseT设计用于Cat5e;这个规格将携带5Play高达100米。规格基于所选择的Cat5e电缆符合TIA标准并将通过网络电缆分析仪进行测试。市场上有廉价的电缆,声称遵循Cat5e规范,但未通过这些测试,可能不足以满足5Play应用程序。
对于Cat6屏蔽电缆没有绝对的要求(这是使用一些实施HDBaseT技术的产品的最佳实践,距离超过100m,分辨率更高或在恶劣环境中能正常工作)。这个不要做是指“当使用Cat5e时,不能贪便宜”。记住,电缆可能比系统中其他元素的寿命更长。
请勿让系统负荷过度或低估系统规格
完成安装后系统可能正常工作。为什么规范是它们重要组成部分,其原因就是它们预料到电子产品随时间的推移会轻微退化。如果制造商提供五年的保修,则他们计算其在保修期中使用的电子元件的轻微退化。如果你挑战或超越规格,虽然设备可以开箱即用,但随着时间的推移(电子产品的老化)系统将停止工作或性能会大大降低,因为未遵守规范,你的公司将需要修理和相关的维护。更多的是考虑规格,而非“能否正常工作”或“足够好”。
不要低估环境因素或忘记季节性因素
环境因素发挥的作用比许多人所认为还要大。电磁干扰(EMI)和静电放电(ESD)是其中两个长距离视频传输中最大的信号干扰器,并且最糟糕的是,引发问题的是物理环境。这些环境因素包括其他电缆,灯,复印机,HVAC或任何数量的电气设备。
这些设备中的一些仅在某些季节使用,因此难以检测,排除故障或甚至预见。(例如,夏天在学校安装系统时,应该假设学年开始后将有更多活动)不要忽视或低估这些对您的信号路径和信号完整性的影响。并且不要忘记在您的现场调查和需求评估(包括季节性环境影响)中包括这些环境因素。
不要在进行全面测试(DDC和热插拔检测电压)之前进行调试或签字
很容认为将信号从点A发送到点B就完成工作了。然而,必须谨记的是系统和信号越复杂,测试应该越彻底。不要在没有测试的系统上签字,以确保(至少)DDC路径具有连续性,并且热插拔检测引脚有电压(如果适用-取决于要连接的信源类型)。这将防止将来不同信源连接到系统所引发的问题,并将定义最终用户体验。您的信源(笔记本电脑或测试模式生成器)可能不会采取与用户将引入的信源相同的方式。不要认为,因为您的信源正常工作,他们的信源也会如此。
怀疑时使用带屏蔽插头的屏蔽Cat6
我们之前说过,没有要求使用Cat6。一些制造商强烈推荐这一点,有些甚至在发送更高分辨率或当环境特别容易遭受噪声和干扰时,需要它们的产品。当对环境因素或将传输的分辨率有任何疑问时,使用Cat6是最佳的做法。Cat6屏蔽电缆将给您额外的信心,并将允许您在不太理想的物理环境中部署。这还在一定程度上经得住考验,朝向更高分辨率发展或可能需要更强大的基础设施布线系统的其他技术规范。
使用正确的接地
将所有系统组件接地是最佳做法。由于我们已经建议您使用带屏蔽插头的屏蔽双绞线(Cat6),因此您应该完全理解,您还应该将所有系统组件接地。我的基础电子学导师曾经说过:“接地就是把整个世界进行接地”-他的意思在任何地方都要把一切进行接地。将所有设备接地可确保每个杂散电压和所有形式的电子干扰都具有到达地面的路径,而不是到达和通过主信号的路径。确保正确的接地将保持系统生命周期的信号完整性。
把HDBaseT类电缆与其他信号类型隔离
电缆捆绑是数字信号传输的最大挑战之一。你会在一些白皮书中发现关于电缆捆绑和这样的挑战。您还可以在HDBaseT联盟网站上以及安装程序区中找到供应商提供的资源。这不是一个限于HDBaseT的问题。但是,如果您正在考虑在具有大量结构化布线的恶劣环境中设计系统,并且您能够将HDBaseT电缆与其他信号类型分开,则建议这样做。
使MFG在整个系统或子系统中验证互操作性
验证HDBaseT互操作性的第一步是使用HDBaseT联盟的认证产品列表。当产品从HDBaseT联盟获得互操作性认证时,它们被放置在HDBaseT.org网站上的认证产品列表中。但是,最佳做法是验证您打算在制造商(文献,手册,手册,网站和/或技术人员)的应用程序中使用的各个功能的互操作性,以确保您使用最多最新的信息。
结论
在HDBaseT系统部署中,技术专家可能是“导致出现偏差”的原因,技术专家可以成功部署或搞砸整个系统的部署。通过遵循上述什么该做,什么不该做,并且知道什么时候最好的做法可以让你脱离束缚,你,作为技术专家,可以扭转乾坤。
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